溶胶沉淀法合成硅酸锆包裹硫硒化镉颜料的研究

摘要

硫硒化镉颜料是陶瓷颜料中唯一能产生大红色调的颜料。硫硒化镉颜料着色力强，色彩丰富，长期以来，在陶瓷装饰中一直扮演着重要的角色，但是硫硒化镉热稳定性差，在高温下极易氧化分解。如何获得耐高温的大红颜料一直是陶瓷装饰技术人员研究的课题。德国迪高莎公司通过包晶法，熔块法等多种方法比较成功地提高了硫硒化镉的使用温度，国内的研究人员也做了许多有益的尝试，成功地合成出了硅酸锆包裹硫硒化镉的红色颜料，但其烧结温度需要在1150℃以上，导致制备条件苛刻和成本过高，因此，研制一种能在较低温度下合成硅酸锆包裹硫硒化镉的红色颜料具有很好的理论意义和经济应用价值。 本文研究了一种合成该类大红颜料的新方法——“溶胶共沉淀法”。此法是先分别把氧氯化锆和水玻璃制备成溶胶，然后在严格控制体系pH值及搅拌条件下，将预先制备的硫硒化镉悬浮液与溶胶反应。由于氢氧化锆和二氧化硅沉淀都是由溶胶转化析出，其一次粒子都是纳米级的，从而使硅酸锆的合成在纳米级的微粒上进行，所以能够降低硅酸锆的生成温度。 根据硅酸锆的成核机理以及氧化铈的特殊性能，研制了一种新型助剂G，经过实验证明，将适量该助剂与前驱体一起煅烧可进一步降低硅酸锆的生成温度。采用溶胶共沉淀法与助剂G相结合，成功地在较低温度下（950℃）合成了较理想的硅酸锆包裹硫硒化镉的大红颜料，并用红外、X衍射、电子能谱等进行了表征。在1200℃—1250℃下用制备的颜料进行了陶瓷颜料着色的检测，结果表明，色釉鲜红艳丽, 釉面平整光亮, 完全能满足高温烧成高档装饰陶瓷的要求。 探讨了硅酸锆生成的影响因素，影响颜料产率和质量的因素，提出了最佳的生产工艺条件。 本法是一种全新的方法，其工艺简单、生产周期短、易于实现工业化生产、成本低、收率高，具有十分广阔的应用前景。